热敏合金管井壁强化技术力学行为分析

摘要

针对钻完井工程中经常出现的井壁坍塌、地层出砂等井眼失稳问题,提出了一种利用地层温度即可激发膨胀的合金支撑管,基于合金材料热敏感膨胀大变形理论,对支撑管的膨胀过程进行了有限元计算,并对其挤压井壁的综合性能进行了理论评价。通过分析表明,恢复形状后的支撑管径向压应力随着径向距离增大而减小,但由于设计的原始尺寸比井筒尺寸大,支撑管恢复原始形状后可对井壁提供挤压力。根据地应力模型,膨胀接触井壁后的挤压力能有效改善近井地带应力分布,降低地层最大与最小主应力差造成的剪切失稳影响,同时在完井生产阶段,可有效提高井底流压,进而增大生产压差。